CN106954425A - 一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，包括红外摄像机，LED红外补光系统装置，电源模块，控制器和PC机。其特征在于：所述的红外摄像机安装在机器人的前端，LED红外补光系统装置安装在红外摄像机的正下方，电源模块为红外摄像机、PC机、控制器提供工作所需的电能，控制器与PC机双向连接，PC机与红外摄像机连接。本发明的特征在于：露天环境下的背景、照明、阴影、湿度等条件复杂，严重影响视觉导航采集图像的质量，为克服光线不良的影响，选用红外摄像机作为机器视觉传感器，为提高采摘机器人的工作效率，搭载LED红外补光系统也可以在夜间工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种猕猴桃采摘机器人导航系统，具体涉及一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人的导航路径生成系统，其特点为克服光线不良的影响，并且能够全天候工作。
背景技术
目前猕猴桃果园机器人的研制基本属于初始起步阶段，基于机器视觉的识别技术与路径规划技术，是猕猴桃果园机器人研究中必须要解决的关键问题。
在非结构化的自然环境下，露天环境的背景、照明、阴影、湿度等复杂条件，尤其是光照强度的影响，使猕猴桃采摘机器人的行走环境光线昏暗，现无基于红外摄像机猕猴桃果园机器人的田间行走与路径规划的相关研究。
本发明针对标准化猕猴桃果园种植模式的实际情况，提出一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航路径生成系统，为智能化的猴桃采摘、障碍物检测和路径规划技术提供理论支持，对拓宽农业机器人的作业范围，提高农业装备的智能化水平，有着十分重要的现实意义和广阔的应用前景。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，是由红外摄像机，LED红外补光系统装置，电源模块，控制器和PC机组成。其特征在于：所述的红外摄像机安装在机器人的前端，LED红外补光系统装置安装在红外摄像机1的正下方，电源模块为红外摄像机、PC机、控制器提供工作所需的电能，控制器与PC机双向连接，PC机与红外摄像机连接。
所述的控制器包括微处理器模块，存储模块、显示单元、通信单元、存储模块分别与微控制器连接。所述的PC机，包括操作系统，软件开发平台，显示单元、存储单元，微处理器单元；显示单元、存储单元分别与微控制器单元连接。
本发明基于上述组成，其工作原理是：猕猴桃采摘机器人行走工作时，红外摄像机采集图像信息，将图像信息传输给PC机，由PC机处理图像数据，识别出特征目标，拟合出导航路径并生成导航参数，PC机将导航参数传输给控制器，最后由控制器控制机器人的行走。
本发明一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统的有益效果是：所提供的基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统可以使猕猴桃采摘机器人在光线弱的猕猴桃果园环境中按照预期的路径行走，同时也可以使猕猴桃采摘机器人在夜间行走工作，使机器人连续工作，提高了猕猴桃采摘机器人的工作效率。
附图说明
图1为本发明一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统结构框图。
图2为本发明一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统的机器视觉传感器功能结构框图。
图3为本发明一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统的图像处理的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明作更进一步的说明：
一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，主要包括红外摄像机，LED红外补光系统装置，电源模块，控制器和PC机。其特征在于：其特征在于：所述的红外摄像机安装在机器人的前端，LED红外补光系统装置安装在红外摄像机1的正下方，电源模块为红外摄像机、PC机、控制器提供工作所需的电能，控制器与PC机双向连接，PC机与红外摄像机连接。
上述的红外摄像机所能实现的功能包括白天的图像采集，夜间图像采集，图像处理，特征目标的识别。PC机将视觉传感器识别出来的特征目标点，拟合出局部边界，通过计算将其转换为与之有一定间隔的平行线作为导航路径。LED红外补光系统为红外摄像机采集图像时，补强所需的红外光强，根据实际所需的光照强度，调节LED红外补光系统的光照强度。控制器将机器人的实际行走信息反馈给PC机，PC机的微处理器单元将红外摄像机和控制器传送过来的信息进行融合处理，然后将结果通过显示单元显示。
Claims (6)
1.一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，主要包括红外摄像机，LED红外补光系统装置，电源模块，控制器和PC机，其特征在于：1.所述的红外摄像机安装在机器人的前端，LED红外补光系统装置安装在红外摄像机的正下方，电源模块为红外摄像机、LED红外补光系统装置、PC机、控制器提供工作所需的电能，控制器与PC机双向连接，PC机与红外摄像机连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，其特征在于：所述的红外摄像机所能实现的功能包括白天的图像采集，夜间图像采集，图像处理，特征目标的识别。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，其特征在于：LED红外补光系统为红外摄像机采集图像时，补强所需的红外光强。
4.根据权利要求1所述的一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，其特征在于：所述的电源模块为红外摄像机，PC机，控制器提供工作所需的电能。
5.根据权利要求1所述的基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，其特征在于：所述的控制器包括微处理器模块，存储模块、通信单元；通信单元、存储模块分别与微控制器连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于红外摄像机的猕猴桃采摘机器人导航系统，其特征在于：所述的PC机，包括操作系统，软件开发平台，显示单元、存储单元，微处理器单元；显示单元、存储单元分别与微控制器单元连接。
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